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Entendiendo UEFI

2. Conceptos básicos

2.1 Qué es una partición

Un disco duro puede dividirse en varias particiones. Es más, al menos debe tener una partición para que un sistema operativo pueda utilizarlo.

Una partición es una sección del disco que se comporta como una unidad independiente. Para que pueda almacenar archivos y directorios, debe contener un sistema de archivos formateado. Así, contendrá datos del usuario o un sistema operativo con todo lo necesario para que este pueda arrancar.

Nota

Los discos siempre deben tener al menos una partición para poder ser utilizados por un sistema operativo.

Ejemplo de partición:

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Disco completo: /dev/sda
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| Partición 1               |
| Sistema de archivos: ext4 |
+---------------------------+
| Partición 2               |
| Sistema de archivos: NTFS |
+---------------------------+

De esta forma, el sistema operativo puede gestionar cada partición de forma independiente y se comportará como si cada una fuera un disco diferente.

GNU/Linux y macOS:

Lo típico es hacer referencia a las particiones como /dev/sda1, /dev/sda2, etc., donde sda es el disco y el número indica la partición. Para los discos NVMe, se usa nvme0n1p1, nvme0n1p2, etc.

Windows:

En Windows, las particiones se identifican con letras del alfabeto, C:, D:, etc.

2.2 Tabla de particiones

La tabla de particiones es la estructura que indica cómo está dividido un disco y qué información contiene cada partición.

  • Tipo de sistema de ficheros (FAT32, NTFS, ext4, etc.)
  • Inicio y fin de la partición (sectores)
  • Si es arrancable (es decir, desde qué partición el sistema debe iniciar)
  • Información adicional según el esquema de particionamiento (MBR o GPT)
Nota

La tabla de particiones normalmente se encuentra al principio del disco y permite al sistema operativo conocer la ubicación y características de cada partición.

2.3 Tipos de tablas de particiones: MBR, GPT

MBR (Master Boot Record) Es el esquema de particiones más antiguo, que se utilizaba en BIOS heredado del diseño original del IBM PC. La tabla de particiones MBR (Registro de Arranque Maestro) es un esquema de particionamiento que se encuentra en el primer sector de un disco y que contiene el código para iniciar el sistema operativo y el mapa de las particiones del disco.

  • El primer sector del disco (512 bytes) contiene:
    • El bootloader (código de arranque)
    • Tabla de particiones (máx. 4 entradas de 16 bytes c/u)

Así, al encender el ordenador, la BIOS lee este sector para localizar el bootloader. Este bootloader usa la información de la tabla de particiones para encontrar la partición activa y cargar el sistema operativo. El bootloader ha de ser pequeño (menos de 446 bytes) para dejar espacio a la tabla de particiones (64 bytes).

Tiene algunas limitaciones importantes:

  • Solo 4 particiones primarias (o 3 primarias + 1 extendida para hasta 7 en total, aunque puede depender del sistema operativo)
  • No puede gestionar discos > 2 TB
  • Solo permite una partición arrancable

Diagrama visual:

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MBR (sector 0)
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| Código de arranque         |
+----------------------------+
| Partición 1 (Primaria)     |
| Partición 2 (Primaria)     |
| Partición 3 (Primaria)     |
| Partición 4 (Primaria/Ext) |
+----------------------------+

GPT (GUID Partition Table)

Es el esquema de particiones moderno que reemplaza a MBR en sistemas con UEFI. Utiliza identificadores únicos (GUID) para cada partición. Utiliza el direccionamiento de por Bloques de Dirección Lógica (LBA) y reserva espacio al principio y al final del disco para la tabla de particiones y su copia de seguridad.

Permite, en la práctica, un número ilimitado de particiones (aunque Windows solo permite 128).

Permite gestionar discos de gran tamaño (hasta 9.4 ZB teóricos) y mejora la seguridad de la información de la tabla de particiones mediante copias de seguridad y sumas de verificación (CRC32).

LBA Contenido Detalles principales
0 Protector de MBR (Protective Master Boot Record) Ocupa el primer sector (512 bytes), evita que discos antiguos vean el disco como vacío, contiene una partición tipo 0xEE que cubre todo el disco. También evita que las herramientas MBR antiguas sobrescriban accidentalmente el disco GPT.
1 Cabecera Primaria de GPT El punto de inicio real de GPT. Contiene firma "EFI PART", el GUID del disco, primer LBA de la tabla de particiones, primer LBA de la tabla de particiones secundaria, CRC32 de la tabla de particiones
2 - 33 Tabla de Particiones primaria Cada entrada ocupa 128 bytes aprox. e incluye: GUID de tipo de partición, GUID único de partición, LBA inicial/final, atributos y nombre de la partición (hasta 36 caracteres)
34 ... LBA final-34 Particiones de Datos (Particiones reales de ESP, Windows, Linux, etc.) Espacio utilizable del disco donde se almacenan los sistemas operativos y los archivos. Cada partición apunta a un rango de LBAs con los datos del usuario.
LBA final-33 - LBA final - 2 Tabla de Particiones secundaria (Backup) Copia de la tabla de particiones para redundancia (copia de seguridad con mismo contenido que LBA 2 a LBA 33)
LBA final-1 Cabecera Secundaria de GPT (Backup) Copia del GPT Header primario, permite recuperación en caso de corrupción
LBA final No utilizado El último sector físico del disco; no forma parte de la estructura GPT.

Nota

Típicamente, la Tabla de Particiones Primaria comienza en el LBA 2 y, por defecto, se extiende hasta el LBA 33, utilizando 32 sectores. Este tamaño estándar permite hasta 128 entradas de partición, ya que cada entrada requiere 128 bytes y cada sector (LBA) es comúnmente de 512 bytes (32 sectores×512 bytes/sector=16.384 bytes total, lo que equivale a 128 entradas×128 bytes/entrada).

Aunque este rango es el más común y el utilizado por sistemas como Windows, la especificación GPT permite flexibilidad. El número de entradas puede ser mayor o menor (ampliando o reduciendo el rango de LBAs), un valor que se define explícitamente en la Cabecera GPT Primaria (LBA 1).

Resumiendo las ventajas de GPT frente a MBR:

  • Número de particiones primarias casi ilimitado (Windows: hasta 128)
  • Soporta discos > 2 TB
  • Información más segura (copias de cabecera + CRC32)
  • Arranque más flexible

Diagrama visual esquemático

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GPT
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| Cabecera primaria GPT   |
+-------------------------+
| Partición 1 (GUID)      |
| Partición 2 (GUID)      |
| Partición 3 (GUID)      |
| [...]                   |
| Partición n (GUID)      |
+-------------------------+
| Cabecera Secundaria GPT |
+-------------------------+

2.4 Comparación rápida: MBR vs GPT

Característica MBR GPT
Compatibilidad BIOS legacy UEFI
Particiones máximas 4 primarias (o 3 + 1 extendida que da lugar a un total de 7) Prácticamente ilimitadas
Tamaño máximo disco 2 TB Muy superior (ZB teóricos)
Arranque Código de arranque MBR / BIOS (512 bytes) Arranque directo EFI/GRUB
Seguridad Baja Copia cabecera + CRC32

2.5 Partición EFI (ESP)

La partición EFI, también conocida como ESP (EFI System Partition), es una pequeña área del disco donde el firmware UEFI (es decir, la implementación UEFI dispuesta en la placa base) guarda los ficheros necesarios para iniciar el sistema operativo. Podemos imaginarla como una zona común de arranque: un espacio que el firmware entiende y desde el cual puede leer directamente los archivos ejecutables que inician los sistemas instalados.

En los sistemas modernos, la ESP es imprescindible: sin ella, el equipo no sabría desde dónde arrancar.

  • Tipo de partición: EFI System Partition
  • Identificador GPT: GUID de tipo EFI Partition (alias EF00 - en MBR se usa el tipo 0xEF-)
  • Sistema de archivos: FAT32 (por compatibilidad universal con todos los firmwares UEFI)
  • Tamaño habitual: entre 100 y 550 MB
  • Etiqueta recomendada: ESP o EFI System Partition
  • Punto de montaje habitual (Linux): /boot/efi

El propósito de esta partición es servir de punto de encuentro entre el firmware UEFI y los sistemas operativos instalados.

El firmware UEFI puede leer directamente el sistema de archivos FAT32 de la ESP.
Dentro de ella busca los ficheros .efi, que son pequeños programas ejecutables que el propio firmware puede lanzar sin necesidad de ningún otro sistema.

Estos ficheros pueden corresponder a:

  • El gestor de arranque (por ejemplo, grubx64.efi, bootmgfw.efi, refind.efi…)
  • Herramientas del fabricante (diagnóstico, actualización, etc.)
  • Otros sistemas operativos instalados (si hay arranque dual o múltiple)

La estructura de directorios dentro de la ESP suele seguir un estándar definido por la especificación UEFI:

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/EFI
├── BOOT
│  └── BOOTX64.EFI ← Arranque genérico (fallback)
├── Microsoft
│  └── Boot
│    ├── bootmgfw.efi ← Gestor de arranque de Windows
│    └── BCD ← Base de datos de configuración del arranque
├── ubuntu
│  └── grubx64.efi ← Cargador de Linux (GRUB)
└── tools
└── shellx64.efi ← Consola UEFI opcional
Nota

La carpeta EFI/BOOT es especial. Si el firmware no encuentra otra entrada de arranque válida, intenta arrancar automáticamente desde EFI/BOOT/BOOTX64.EFI (en sistemas de 64 bits).

Así, un diagrama típico de las particiones de un disco preparado para arranque dual Windows y GNU/Linux podría ser: 

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Disco /dev/sda (GPT)
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| Partición 1: EFI System   |
| Formato: FAT32            |
| Tamaño: 512 MB            |
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| Partición 2: Linux ext4   |
+---------------------------+
| Partición 3: Windows NTFS |
+---------------------------+
Nota

Nunca se debe borrar ni formatear la ESP sin conocer las implicaciones, ya que los sistemas operativos no arrancarán correctamente.

Y una tabla de equivalencias a modo de ilustración...

Sistema Ruta del gestor EFI Herramienta de gestión
Windows \EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi bcdboot, bcdedit
Ubuntu/Debian \EFI\ubuntu\grubx64.efi grub-install, efibootmgr
Fedora \EFI\fedora\shimx64.efi grub2-install, efibootmgr
Nota

Las herramientas de gestión se detallan más adelante.

2.6 Definición de gestor de arranque (Bootloader)

Un gestor de arranque (bootloader) es un pequeño programa cuya única misión es cargar un sistema operativo más grande y complejo (Windows, macOS, GNU/Linux, ...) en la memoria principal del ordenador (RAM) y cederle el control.

En el contexto de UEFI/GPT, el gestor de arranque se materializa como un archivo ejecutable .efi que reside en la Partición EFI (ESP). El firmware UEFI lo lanza directamente, y el gestor de arranque se encarga de:

  1. Leer archivos de configuración y opciones de arranque.
  2. Presentar el menú de selección de sistema operativo (si procede).
  3. Cargar los archivos esenciales del kernel en la memoria RAM antes de cederle el control.

Los dos ejemplos más comunes son GRUB (usado por la mayor parte de distribuciones de GNU/Linux) y el Windows Boot Manager empleado por Microsoft para sus sistemas Windows.

Nota

A diferencia de UEFI, el sistema BIOS dependía del Registro de Arranque Maestro (MBR) que se ubicaba en el primer sector del disco (LBA 0 usando el direccionamiento lógico de bloques). Este sector solo reservaba 446 bytes para el código de arranque. Este espacio tan limitado solo podía contener un cargador de primera fase (first-stage bootloader), que se limitaba a localizar y pasar el control a un gestor de arranque más completo (de segunda fase), como pueda ser GRUB o Windows Boot Manager, ubicado en otra parte del disco. UEFI elimina esta limitación de tamaño, permitiendo que el gestor de arranque completo (el fichero .efi) se ejecute directamente en una sola fase.

2.7 Registro de arranque UEFI: NVRAM

Pero no basta con que la Partición EFI (ESP) contenga los archivos de arranque (.efi), el firmware UEFI necesita saber qué archivos cargar y en qué orden. Esta información se almacena en la NVRAM (Non-Volatile Random-Access Memory), que es una pequeña memoria no volátil, típicamente ubicada en la placa base, que guarda la configuración de UEFI y las entradas del gestor de arranque (la ubicación de cada fichero .efi).

Así, la NVRAM contiene registros que, básicamente, son pares de identificador/valor que contienen el nombre de una entrada y la ubicación del fichero .efi correspondiente. Así, el firmware UEFI puede generar un menú de arranque o dar a elegir al usuario, en cada caso, qué se va a iniciar.

Ejemplo:

Nombre de entrada Ubicación en la ESP
Windows Boot Manager \EFI\Microsoft\Boot\bootmgfw.efi
Ubuntu \EFI\ubuntu\grubx64.efi

Se debe tener en cuenta que cuando un sistema operativo se instala o se repara, no solo se modifica el contenido de la ESP, sino que también se actualiza la NVRAM para registrar la nueva ruta de arranque. Herramientas como efibootmgr (en Linux) o bcdedit (en Windows) son las que se utilizan para manipular directamente estas entradas de la NVRAM.

📅 Documento escrito el 01/10/2025 · Última revisión: 31/10/2025 · Versión: v1.0